2017年03月24日
ステアリング装置 " 原理 " - カーメカノート４８ -
こんにちは。
" メカ勉 " むずかし(＞ω<)!
でも、あきれず進んでいきますvv
◆ステアリング装置
ステアリングシステム( 操舵装置 )は、クルマを様々な方向に
走らせるための必須パーツだ！
操作機構＋ギア機構＋リンク機構で構成されている。
操作機構では、まずドライバーが、直接操作して方向を決める。
( 当たり前っちゃ、当たり前だよね ^^ )
ステアリングホイールに力を加え回転させると同時に
この回転は、ステアリングシャフトを通じて
ギア機構へと伝わっていく。
そしてギア機構では、この回転を減速させることで、
大きな力を発生するんだよ。
そう、パワーステアリングなど、さらに大きな力を
加えられるようにしてるものもある。
こうして、ギア機構で作られた動きが、リンク機構を通して
フロントホイールに伝えられ、前輪に角度がつくんだね。
さて、ここで考えてみたい・・
この時、つけられた角度が、左右の前輪で同じになってないと、
正確なカーブが描けないし、クルマにだって負担が
かかってしまう。
でも実際はね、左右で回転半径が異なっているんだ。
だから、ステアリングシステムでは、前輪に与える
角度を、左右で異なるようにしなければならない。
この問題を解決したのが、ドイツのアッカーマンと
フランスのジャントー。
それで、この方式をアッカーマン・ジャントー式と呼んでいる。
( 略して、アッカーマン式 )
○アッカーマン式
アッカーマン・ジャントー理論、操舵内外輪舵角の関係を
実現しようと、ナックルアームやタイロッドのリンク機構を
レイアウトした幾何学的配置のことなんだ。
画像の出典：アッカーマンジオメタリー by 大車林
ステアリングリンク配置の平面図で見た時、
車輪の中心軸であるキングピン軸と、
ナックルアームのタイロッド側ボールジョイントの中心と
結んだ線が、リヤアクスルの中心を通るように配置。
遠心力を無視できるぐらいの低速走行の時に、
内外輪のタイヤにスリップ角を生じさせないようにするため、
内輪舵角αと外輪舵角βの関係を表した理論。
アッカーマンが発明し、ジャントーによって改良されている。
画像の出典：アッカーマン・ジャントー by 大車林
低速時の車両旋回中心は、リヤアクスルの延長線上。
内外輪の向きをそれぞれの走行軌跡の接線方向に向けた時の
理論式は・・ う、ムズカシィ(・・、)・・
T/L＝(1÷tanβ)－(1÷tanα)
＊L：ホイールベース、T：トレッド
内輪舵角はいつも外輪舵角より大きくて、舵角が大きくなるほど
その差は開いてく・・
画像の出典： アッカーマン・ジャントー by Wikipedia
リンク機構で、最終的にホイールに角度を与えるナックルアームは、
１直線を描くタイロッドによって押されて動く。
この時に、左右２本のナックルアームを平行ではなく、
アームの延長線が、ディファレンシャル付近で交わるようにしている。
すると、車両軸の延長線と、ナックルアーム、タイロッドで台形に。
タイロッドが左右に動いて、ホイールに角度を与えようとすると、
ナックルアームの動きの差によって、ホイールの角度にも差が出て、
カーブの内側になるホイールの方が大きな角度がつく。
この差で、左右の前輪が同じ中心を持つ円を描くんだ。
タイヤにも無理がかからない。
今日は、このくらいですね。。
＊＊記事めも＊＊
学習に使用させていただいた書物（記事の情報源）
「 カー・メカニズム・マニュアル - ベーシック編 - 」
青山元男 著
書籍出版社 ナツメ社
学ばせていただいたウェブサイト様
「 アッカーマン・ジャントー理論 」(ウェブ)
大車林 by Weblio
B-Flora
みんな元気でいてね。おつかれさまです。
見てくれてありがとう ^^
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Posted at
2017/03/24 16:10:46
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